(57)【要約】      （修正有）【課題】屈曲により引き起こされる電気化学反応構造体と封止構造体の分離を防ぐことができるフレキシブル電池を提供する。【解決手段】フレキシブル電池１の中の電気化学反応構造体４は、アミド基、イミノ基及びカルボニル基の高分子を有することで、封止構造体２の内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎに直接粘着する。これにより、電気化学反応構造体と封止構造体の中の集電層はさらに良好な粘着力を有することが可能であり、かつ集電層は即ち封止構造体の一部分であるため、電気化学反応構造体と封止構造体との間で化学的な結合が一般的な物理的固定方式、例えば真空被覆に取って代わっている。これにより電池を屈曲させた後、構造体双方間の分離を引き起こしにくくなり、それによって電池の構造安定度及び安全性を向上させる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル電池であって、
高分子系統を有し、その中に第一高分子を含む電気化学反応構造体と、
密封されており、かつ内部に２つの内表面及び囲繞空間を有し、これらの内表面は前記電気化学反応構造体と直接粘着されており、前記囲繞空間が前記電気化学反応構造体の収容に用いられる封止構造体と、を含み、
電気化学反応構造体と前記封止構造体のこれらの内表面のうち少なくとも１つが前記第一高分子により直接粘着され、
前記第一高分子はアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、
当該第一高分子が前記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％であることを特徴とする、
フレキシブル電池。
【請求項２】
これらの内表面が前記電気化学反応構造体に対して集電を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項３】
前記封止構造体が、互いに対応するように設置された２つの集電基板と、正投影方向上に少なくとも１つの前記集電基板の縁部に沿って設置され、かつ同時に２つの前記集電基板に粘着され、２つの集電基板の間に挟むように設置され、また前記２つの集電基板を互いに粘着させ、かつ２つの集電基板とともに前記囲繞空間を囲繞する樹脂フレームと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項４】
前記囲繞空間の頂部と底部は２つの前記内表面であり、かつ前記囲繞空間の側縁部が前記樹脂フレームの一部であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項５】
前記電気化学反応構造体と前記樹脂フレームが直接的に又は間接的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項６】
前記樹脂フレームが密閉された連続構造体又は裂け目を持たない不連続構造体であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項７】
前記電気化学反応構造体が前記封止構造体の２つの前記内表面に直接形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項８】
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体の２つの前記内表面は、さらに熱処理工程によって前記第一高分子を硬化させ、前記電気化学反応構造体を前記封止構造体に粘着させることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項９】
前記熱処理工程の加熱温度が１５０〜１２５０℃又は１８０〜１２２０℃であることを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル電池。
【請求項１０】
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体の２つの前記内表面は、さらに圧接処理工程によって、前記電気化学反応構造体を前記封止構造体に粘着させることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１１】
前記圧接処理工程の圧力値が４０〜１１２０重量キログラム又は６５〜１１１０重量キログラムであることを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブル電池。
【請求項１２】
前記高分子系統はさらに線状高分子を含み、当該線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル酸樹脂粘着剤、エポキシ樹脂、ポリオキシエチレン、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロースナトリウム、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及び上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１３】
前記第一高分子が線状高分子ではないことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１４】
前記第一高分子が分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１５】
前記第一高分子の材料がエポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子であることを特徴とする請求項１４に記載のフレキシブル電池。
【請求項１６】
前記第一高分子がポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子であることを特徴とする請求項１４に記載のフレキシブル電池。
【請求項１７】
前記第一高分子がポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含むことを特徴とする請求項１４に記載のフレキシブル電池。
【請求項１８】
前記電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、当該第二高分子が前記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１９】
前記第二高分子が線状高分子ではないことを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブル電池。
【請求項２０】
前記第二高分子が分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブル電池。
【請求項２１】
前記第二高分子の材料がエポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子であることを特徴とする請求項２０に記載のフレキシブル電池。
【請求項２２】
前記第二高分子がポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子であることを特徴とする請求項２０に記載のフレキシブル電池。
【請求項２３】
前記第二高分子がポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含むことを特徴とする請求項２２に記載のフレキシブル電池。
【請求項２４】
前記フレキシブル電池が液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又はコロイド／固体混合電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項２５】
前記フレキシブル電池がフレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フレキシブル電池に関し、特に、屈曲により引き起こされる電気化学反応構造体と封止構造体の分離を防ぐことができるフレキシブル電池を指す。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子装置が必然的に生まれ、これらの電子装置を、軽薄化の傾向にさらに適合させるため、電子装置内の空間分配が重要な課題となっており、非平面に設置可能な屈曲可能式電池がこの課題のための解決方法の１つをもたらす。しかし、屈曲の過程において、電気化学反応層と集電層に剥離が発生すると、電池構造の破壊をもたらし、安全性の問題の発生を引き起こす。
【０００３】
電池の特性からすると、活性材料層と集電層との間の粘着性が良ければ、電子とイオンの極層内における移動距離を有効に短縮可能であるとともに、極層内部の抵抗値を低下させ、電気化学の変換効率を引き上げる。さらに詳しく説明すると、活性材料層と集電層が緊密に粘着しているとき、電子及びイオンの移動距離が短縮され、各層の間のポートの阻害が低減され、さらにクーロン効率を向上させ、電池が充放電を繰り返した後でも、その電気容量を維持可能にする。このほか、活性材料層内の粘着剤の選択において、各層構造間の粘着状態に明らかに影響を及ぼすだけでなく、活性材料層内の活性材料の含有量及び分布を直接決定可能であり、活性材料と粘着剤の接続関係が良いほど、活性材料層内の活性材料の含有量と配列も理想的になり、当然のことながら電池の電気容量も引き上げることが可能である。
【０００４】
前述の観点のように、現在、一般的にリチウム電池の中にはポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、スチレン−ブタジエンゴム（ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ；ＳＢＲ）など柔軟性の高い粘着剤がよく使用されており、これらの粘着剤は構造上、線状構造に属するため、ＸＹ軸方向に相当良好な粘着効果を提供可能である。
しかし、上記粘着剤は、熱処理又は圧接処理を経た後、その高分子鎖が熱エネルギー、圧力の影響を受けることにより結晶化反応を起こしてしまう。言い換えると、上記粘着剤を添加してある活性材料層、集電層の間の界面上において、熱処理又は圧接処理後に結晶が発生することにより界面上の粘着力に影響を及ぼし、このほか、粘着剤本体の構造又は結晶構造が外からの力を受けて破壊されることで、活性材料の粘着能力を低下させ、さらに極層を乾燥させた後、容易にひびが発生し、ひいては活性材料層と集電層が分離するという状態が発生し、最終的に電子導電性の低下を引き起こし、電池の電気的効率の低下を招くほか、さらに電池の安全性に深刻な影響を与える。このほか、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル酸樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）など三次元構造を有する粘着剤を完全に使用する場合、粘着効果を高めることは可能だが、高分子本体の三次元立体構造により剛性が高くなり過ぎ、柔軟性が不足するという問題を引き起こすため、電池屈曲の要求を満たすのは困難である。
【０００５】
上記内容に鑑み、本考案は上記従来技術の欠陥について、それらの問題を有効に克服するフレキシブル電池を提供する。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の主な目的は、アミド基、イミノ基及びカルボニル基の高分子を利用することにより高い分子結合力を提供し、電気化学反応構造体と集電層との間の弱い分子結合を改善したフレキシブル電池の提供である。これによりフレキシブル電池を屈曲した後に電気化学反応構造体と集電層において崩壊又は分離という状況が発生するのを防ぐことができるとともに、フレキシブル電池を屈曲した後も電子導電性を良好な状態に維持可能であることを確保する。
【０００７】
本考案のもう１つの主な目的は、電気化学反応構造体と封止構造体の接触表面上において、電気化学反応構造体の界面端に必ず一定量の第一高分子を含み、かつ第一高分子が高分子系統において占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％であることを開示するフレキシブル電池の提供である。
【０００８】
本考案の別の目的は、集電層、即ち封止構造体の一部分を利用することにより、封止構造体と電気化学反応構造体の全体を粘着して単一構造にしたフレキシブル電池の提供である。これにより封止構造体と電気化学反応構造体の界面との間において、直接の化学的結合方式が一般的な物理的固定方式に取って代わり、これによって形成したフレキシブル電池はその屈曲の程度及び回数をさらに向上させることが可能である。
【０００９】
本考案の目的の１つは、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を含む高分子を添加することにより、線状高分子が熱処理工程又は加熱プレス工程後に結晶格子の規則正しい配列による高度結晶化状況の発生を低減するフレキシブル電池の提供である。
【００１０】
本考案の目的の１つは、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を含む高分子を添加することにより、フレキシブル電池全体の熱エネルギーに対する耐性を向上させることで、フレキシブル電池に熱処理工程又は加熱プレス工程を行う際、耐えることのできる熱処理温度を１８０℃より高くすることが可能なフレキシブル電池の提供である。
【００１１】
本考案の目的の１つは、開示するアミド基、イミノ基及びカルボニル基を含む高分子が線状高分子ではないフレキシブル電池の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本考案は、封止構造体及び封止構造体に直接粘着された電気化学反応構造体を含み、上記電気化学反応構造体と封止構造体の２つの内表面のうち少なくとも１つが第一高分子により直接粘着され、その中で、第一高分子はアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、かつ第一高分子が上記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％であるフレキシブル電池を提供する。これにより、従来の線状高分子を主とする高分子系統と互いに比較すると、本考案が開示する電気化学反応構造体と封止構造体はさらに良好な粘着力を有することが可能であり、このため電池を屈曲させた後、構造体双方間の分離を引き起こしにくく、それによって電池の構造安定度及び安全性を向上させる。
【００１３】
その中で、これらの内表面は上記電気化学反応構造体に対して集電を行う。
【００１４】
その中で、上記封止構造体は、互いに対応するように設置された２つの集電基板と、正投影方向上に少なくとも１つの上記集電基板の縁部に沿って設置され、かつ同時に２つの上記集電基板に粘着され、２つの上記集電基板の間に挟むように設置され、また上記２つの集電基板を互いに粘着させ、かつ２つの上記集電基板とともに上記囲繞空間を囲繞する樹脂フレームと、を含む。
【００１５】
その中で、上記囲繞空間の頂部と底部は２つの上記内表面であり、かつ上記囲繞空間の側縁部は上記樹脂フレームの一部である。
【００１６】
その中で、上記電気化学反応構造体と上記樹脂フレームは直接的に又は間接的に接続されている。
【００１７】
その中で、上記樹脂フレームは、密封された連続構造体又は裂け目を持たない不連続構造体である。
【００１８】
その中で、上記電気化学反応構造体は、上記封止構造体の２つの上記内表面に直接形成されている。
【００１９】
その中で、上記電気化学反応構造体と上記封止構造体の２つの上記内表面は、さらに熱処理工程によって上記第一高分子を硬化させ、上記電気化学反応構造体を上記封止構造体に粘着させる。
【００２０】
その中で、上記熱処理工程の加熱温度は１５０〜２５０℃であり、かつ好ましい加熱温度は１８０〜２２０℃である。
【００２１】
その中で、上記電気化学反応構造体と上記封止構造体の２つの上記内表面は、さらに圧接処理工程によって上記電気化学反応構造体を上記封止構造体に粘着させる。
【００２２】
その中で、上記圧接処理工程の圧力値は４０〜１２０重量キログラム（ｋｇｆ）であり、かつ好ましい圧力値は６５〜１１０重量キログラム（ｋｇｆ）である。
【００２３】
その中で、上記高分子系統はさらに線状高分子を含み、上記線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル酸樹脂粘着剤、エポキシ樹脂、ポリオキシエチレン、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロースナトリウム、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及び上記の組み合わせから選択される。
【００２４】
その中で、上記第一高分子は、線状高分子ではない。
【００２５】
その中で、上記第一高分子は、分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択される。
【００２６】
その中で、上記第一高分子の材料は、エポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子である。
【００２７】
その中で、上記第一高分子は、ポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子である。その中で、上記第一高分子は、ポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【００２８】
その中で、上記電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、当該第二高分子が上記高分子系統に占める重量百分率は０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％である。
【００２９】
その中で、上記第二高分子は、線状高分子ではない。
【００３０】
その中で、上記第二高分子は、分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択される。
【００３１】
その中で、上記第二高分子の材料は、エポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子である。
【００３２】
その中で、上記第二高分子は、ポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子である。
【００３３】
その中で、上記第二高分子は、ポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【００３４】
その中で、上記フレキシブル電池は、液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又はコロイド／固体混合電池である。
【００３５】
その中で、上記フレキシブル電池は、フレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本考案のフレキシブル電池の実施例の構造概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００３７】
次に、本考案の目的、技術的内容、特徴及びそれが達成する効果をさらに理解しやすくするために、具体的な実施例を通じて詳しく説明する。
【実施例１】
【００３８】
まず図１を参照されたい。フレキシブル電池１は、電気化学反応構造体４及び封止構造体２を含み、封止構造体２は密封された構造で、その構造は袋体、箱体又はいずれの容器の形態でも良い。封止構造体２には、２つの集電基板２２１、２２２及び樹脂フレーム２４が含まれており、集電基板２２１、２２２は互いに対応するように設置され、また樹脂フレーム２４は正投影方向上に少なくとも１つの集電基板２２１又は２２２の縁部に沿って設置されるとともに、上記２つの集電基板２２１、２２２に直接的又は間接的に粘着され、樹脂フレーム２４は２つの集電基板２２１、２２２の間に挟まれるように設置されるとともに、２つの集電基板２２１、２２２を互いに粘着させている。
上記構造からわかるように、樹脂フレーム２４及び２つの集電基板２２１、２２２が構成する区域内には、囲繞区域が形成され、これにより、封止構造体２の内部は、２つの内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ及び囲繞空間Ｓを有する。その中で、囲繞空間Ｓの頂部、底部は上記２つの内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎであり、囲繞空間Ｓの縁部Ｓｓｉｄｅは樹脂フレーム２４の一部であり、例えば樹脂フレーム２４の内縁表面であっても良い。
【００３９】
その中で、封止構造体２の内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎは集電基板２２１、２２２の表面の一部であり、その機能は電気化学反応構造体４に対して集電を行うのに用いられる。樹脂フレーム２４は、封止構造体２の側縁部Ｓｓｉｄｅを完全に密封可能でなければならないため、樹脂フレーム２４は連続した構造体、又は裂け目を持たない不連続構造体である。
【００４０】
電気化学反応構造体４は、高分子系統を有し、それは第一高分子を含み、電気化学反応構造体４と封止構造体２の界面上において上記第一高分子を含む。例を挙げて説明すると、電気化学反応構造体４と封止構造体２の界面が電気化学反応系統内の活性材料である場合、第一高分子は活性材料中に混和されることによって活性材料層４２１、４２２、例えば、正極活性材料層又は負極活性材料層を形成する。また、フレキシブル電池１内に独立した電気的絶縁層４４を有する場合、第一高分子はその中に混和されることによって電気的絶縁層４４内の粘着剤の１つになることも可能である。ここで、上記電気的絶縁層４４は、例えばセラミックス隔離層、高分子隔離層、不織布隔離層、又は上記の組み合わせの構造であるが、これらに限定されない。
【００４１】
特定の電池化学系統構造において、例えば液体電解液の化学系統において、樹脂フレームの材質は、電解液と極性が相反する、又は反発し合う材料、例えばシリコン系、アクリル酸樹脂系又はエポキシ樹脂系などのコロイド材料を有することを推奨する。それによって、電解液を注入したときに樹脂フレーム本体の材料の特性が電解液に対して反発現象を起こすことで、電解液の汚染によって樹脂フレームの粘着能力が低下するという問題を防ぐことができる。
【００４２】
続いて、さらに各種の異なる電池系統について説明する。本考案は、液体電池系統、コロイド電池系統及び固体電池系統内の応用に分けることができる。例を挙げて説明すると、液体電池系統とコロイド電池系統については、第一高分子は主に電気的絶縁層内で粘着剤の用途として応用され、またコロイド電池系統と固体電池系統については、高分子系統中の第一高分子は電気的絶縁層で応用可能であるほか（特にコロイド電池系統及び隔離層を特定使用した固体電池系統）、さらに重要なのは、液体電池系統と固体電池中の電解質での応用であり、第一高分子を添加することで、イオンの電解質中の移動速度を加速し、さらにコロイド電解質及び固体電解質のイオン導電度を向上させる。
【００４３】
当然のことながら、上記すべての構造を例として、異なる活性材料、セラミックス材料又は高分子材料の特性と効果に基づいて、第一高分子のほか、各種電池系統中においてその電気化学反応構造体中の各部品は、第一高分子とその他の高分子を同じ比率又は異なる比率で配合することで、最良の効果を得ることができる。しかし最も重要なのは、図１に示した構造のように、封止構造体２の接触表面（例えば、内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ）上で、電気化学反応構造体４の界面端が一定量の第一高分子を必ず含むことである。
【００４４】
また本考案中で開示する第一高分子は、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、かつ第一高分子が高分子系統に占める重量百分率は、０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％である。線状高分子と比較すると、第一高分子は線状高分子には分類されず、構造上、第一高分子は分岐高分子、架橋高分子、網状高分子、梯子状高分子又は上記高分子の誘導体に近いため、線状高分子及び第一高分子が混合されている高分子系統については、第一高分子のアミド基、イミノ基及びカルボニル基は、電気化学反応構造体と封止構造体の分子結合力を強化させることができる。さらに詳しく説明すると、電気化学反応構造層の高分子系統中には、従来の線状高分子のほか、例えば、ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）（これに限定されない）がアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有する第一高分子を含み、例えば梯子状高分子であることができ、これに限定されない。ここではポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）を例にとって説明する。
引き続き、図１を参照されたい。電気化学反応構造体４と封止構造体２の２つの集電基板２２１、２２２を粘着させたい場合、その中で、集電基板２２１、２２２は金属基板であり、かつ金属は、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどであることができる。ただしこれらに限定されず、電気化学反応構造体４と集電基板２２１、２２２（例えば、銅箔、アルミニウム箔）の粘着界面（内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ）上で、線状高分子（例えば、ＰＶＤＦ）のフッ素原子と集電基板２２１、２２２の分子結合のほか、同時に第一高分子の存在により発生した梯子状高分子の窒素原子、アミド結合、イミノ結合及びカルボニル結合は、電気化学反応構造体４と封止構造体２中の集電基板２２１、２２２の間の粘着力に対して、直接かつ顕著な影響を持つ。このほか、上記ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ，ＰＩ）及びその誘導体は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【００４５】
上記は特定の材料によって説明しているが、実際のところ、線状高分子の特徴は、一定の柔軟性を有する線状高分子（ｌｉｎｅａｒ  ｐｏｌｙｍｅｒ）により組成可能なことであり、このため、線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｅｎｅ；ＰＴＦＥ）、アクリル酸樹脂粘着剤（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｇｌｕｅ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＣＭＣ）、スチレンブタジエンゴム（ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ；ＳＢＲ）、ポリアクリル酸メチル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリアクリルアミド（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ；ＰＶＰ）及び上記の組み合わせから選択可能である。
【００４６】
また、上記の第一高分子は梯子状高分子を例にしているが、第一高分子が分岐高分子、架橋高分子、網状高分子で組成されている場合、参考にすることができる高分子材料は、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル酸樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）及び上記の組み合わせである。
【００４７】
また、上記のとおり分岐高分子、架橋高分子、網状高分子又は梯子状高分子を主とする第一高分子により電気化学反応構造体４と封止構造体２の粘着力の向上を達成するほか、同等に重要なのは、本考案が開示するフレキシブル電池１は電気化学反応構造体４を封止構造体２に直接粘着させることである。言い換えると、電気化学反応構造体４と封止構造体２との間の接続関係は化学的結合であり、かつ集電基板２２１、２２２は即ち封止構造体２の一部分である。
一般的な従来の電池と比較すると（図示していない）、従来の電気化学反応構造体も集電基板と粘着しているが、封止材料が集電基板と単一構造になるように統合されていないため、集電基板と粘着している電気化学反応構造体及び封止材料との間の接続関係は真空排気方式によってフレキシブル電池構造全体を固定するという目的を達成している。しかし、従来のフレキシブル電池構造の中は真空方式によってのみフレキシブル電池の構造を固定しているため、封止状態が良くない、屈曲角度が大き過ぎる、屈曲回数が多すぎるなどの要素の影響を受けた場合、封止材料の真空状態が容易に破壊され、電池の電気的性能と安全性の要求に影響を及ぼし、同時に電池の外観上にも顕著なしわ、破損が発生することは、誰の目にも明らかである。
これに対して本考案が開示するフレキシブル電池１は、電気化学反応構造体４が封止構造体２中の集電基板２２１、２２２に直接粘着し、さらに粘着の方式は、化学的結合がこれまでの物理的接続に取って代わっており、かつ単に線状高分子を含む高分子系統と比較すると、線状高分子、分岐高分子、架橋高分子、網状高分子又は梯子状高分子が混和された高分子系統は、さらに強力な化学的分子結合力を提供可能であって、電気化学反応構造体４と封止構造体２の粘着効果を大幅に向上させる。
【００４８】
また本考案中で開示する電気化学反応構造体と封止構造体との間の粘着は、電気化学反応構造体を封止構造体に直接形成させることが可能なほか、熱処理工程、圧接処理工程又は加熱プレス処理工程によって電気化学反応構造体を封止構造体に粘着させることが可能である。しかし、どのような種類の粘着方式であっても、電気化学反応構造体内の高分子系統と封止構造体の内表面に化学的結合を発生させたい場合、高分子系統の高分子材料を硬化させることができるように、電気化学反応構造体と封止構造体に熱処理工程、圧接処理工程又は加熱プレス処理工程を必ず行わなければならない。
また従来の高分子系統と比較すると、従来の高分子系統は主に線状高分子が主であるため、硬化温度が通常低い（通常１２０〜１１５０℃）が、本考案の高分子系統は非線状高分子を含んでいるため、熱処理工程の加熱温度を１５０℃まで引き上げることが可能で、さらに好ましい加熱温度は１８０〜１２２０℃である。また、熱処理工程で高分子系統を硬化させるのと同時に圧接処理工程を実施可能で、その中で圧接処理工程の圧力値は、４０〜１１２０重量キログラム（ｋｇｆ）とすることができ、かつさらに好ましい圧力値は６５〜１１１０重量キログラム（ｋｇｆ）である。当然のことながら、異なる材料の特性に基づいて、上記熱処理工程と圧接処理工程は単一の加熱プレス処理工程として統合することもでき、その温度と圧力条件はやはり上記範囲と同じである。
【００４９】
また、電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、かつ第二高分子が電気化学反応構造体の高分子系統内に占める重量百分率は０．０２ｗｔ．％〜１７０ｗｔ．％である。上記第一高分子に類似して、第二高分子は線状高分子ではなく、また主に分岐高分子、架橋高分子、網状高分子、梯子状高分子、上記高分子の誘導体、又は上記各種材料の組み合わせである。例を挙げて説明すると、第二高分子の材料は、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル酸樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）及び上記組み合わせから選択され、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）及びその誘導体の梯子状高分子から選択され、その中で、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）及びその誘導体は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、又は上記材料の混合物であって良い。
【００５０】
電気化学反応構造体の高分子系統中に同時に第一高分子及び第二高分子を含む場合、第一高分子と第二高分子はともに線状高分子ではなく、異なる電気化学反応（例えば活性材料の種類、隔離系統など）に基づき、高分子系統中の第一高分子と第二高分子は同じ高分子材料とすることができるが、第一高分子と第二高分子が高分子系統に占める重量百分率は同じとは限らない。当然のことながら、第一高分子と第二高分子は異なる高分子材料とすることも可能であり、かつ両者の重量百分率も制限を受けない。このほか、第二高分子の熱処理工程、圧接処理工程の条件も、上記第一高分子の条件と同じである。
【００５１】
最後に、本考案が開示するすべての構造、すべての材料及びすべての工程は、各種の電池系統、例を挙げて説明すると、液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又は液体／固体混合電池、また或いはいわゆるフレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池に適用される。
【００５２】
上記の内容は、本考案の好ましい実施例のみを記載したものであり、本考案実施の範囲を限定するために用いるものではない。故に、本考案の「実用新案登録請求の範囲」に基づいて行われた均等な変化又は修飾は、すべて本考案の保護範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５３】
１  フレキシブル電池
２  封止構造体
２２１  集電基板
２２２  集電基板
２４  樹脂フレーム
４  電気化学反応構造体
４２１  活性材料層
４２２  活性材料層
４４  電気的絶縁層
Ｓ  囲繞空間
Ｓｕｐ  内表面
Ｓｄｏｗｎ  内表面
Ｓｓｉｄｅ  側縁部
【図１】
0003228671.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月3日(2019.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル電池であって、
高分子系統を有し、その中に線状高分子及び第一高分子を含む電気化学反応構造体と、
密封されており、かつ内部に２つの内表面及び囲繞空間を有し、これらの内表面は前記電気化学反応構造体と直接粘着されており、前記囲繞空間が前記電気化学反応構造体の収容に用いられる封止構造体と、を含み、
電気化学反応構造体と前記封止構造体のこれらの内表面のうち少なくとも１つが前記第一高分子により直接粘着され、
当該第一高分子は線状高分子ではなく、
当該第一高分子は分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択され、
前記第一高分子はアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、
当該第一高分子が前記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であることを特徴とする、
フレキシブル電池。
【請求項２】
これらの内表面が前記電気化学反応構造体に対して集電を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項３】
前記封止構造体が、互いに対応するように設置された２つの集電基板と、正投影方向上に少なくとも１つの前記集電基板の縁部に沿って設置され、かつ同時に２つの前記集電基板に粘着され、２つの集電基板の間に挟むように設置され、また前記２つの集電基板を互いに粘着させ、かつ２つの集電基板とともに前記囲繞空間を囲繞する樹脂フレームと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項４】
前記囲繞空間の頂部と底部は２つの前記内表面であり、かつ前記囲繞空間の側縁部が前記樹脂フレームの一部であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項５】
前記電気化学反応構造体と前記樹脂フレームが直接的に又は間接的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項６】
前記樹脂フレームが密閉された連続構造体又は裂け目を持たない不連続構造体であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項７】
前記電気化学反応構造体が前記封止構造体の２つの前記内表面に直接形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項８】
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体の２つの前記内表面は、さらに熱処理工程によって前記第一高分子を硬化させ、前記電気化学反応構造体を前記封止構造体に粘着させることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項９】
前記熱処理工程の加熱温度が１５０〜１２５０℃又は１８０〜１２２０℃であることを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル電池。
【請求項１０】
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体の２つの前記内表面は、さらに圧接処理工程によって、前記電気化学反応構造体を前記封止構造体に粘着させることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１１】
前記圧接処理工程の圧力値が４０〜１１２０重量キログラム又は６５〜１１１０重量キログラムであることを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブル電池。
【請求項１２】
前記高分子系統はさらに線状高分子を含み、当該線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル酸樹脂粘着剤、エポキシ樹脂、ポリオキシエチレン、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロースナトリウム、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及び上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１３】
前記第一高分子の材料がエポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１４】
前記第一高分子がポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１５】
前記第一高分子がポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１６】
前記電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、当該第二高分子が前記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１７】
前記第二高分子が線状高分子ではないことを特徴とする請求項１６に記載のフレキシブル電池。
【請求項１８】
前記第二高分子が分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１６に記載のフレキシブル電池。
【請求項１９】
前記第二高分子の材料がエポキシ樹脂、アクリル酸樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子であることを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブル電池。
【請求項２０】
前記第二高分子がポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子であることを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブル電池。
【請求項２１】
前記第二高分子がポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含むことを特徴とする請求項２０に記載のフレキシブル電池。
【請求項２２】
前記フレキシブル電池が液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又はコロイド／固体混合電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項２３】
前記フレキシブル電池がフレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本考案のもう１つの主な目的は、電気化学反応構造体と封止構造体の接触表面上において、電気化学反応構造体の界面端に必ず一定量の第一高分子を含み、かつ第一高分子が高分子系統において占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であることを開示するフレキシブル電池の提供である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記目的を達成するため、本考案は、封止構造体及び封止構造体に直接粘着された電気化学反応構造体を含み、上記電気化学反応構造体と封止構造体の２つの内表面のうち少なくとも１つが第一高分子により直接粘着され、その中で、第一高分子はアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、かつ第一高分子が上記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であるフレキシブル電池を提供する。これにより、従来の線状高分子を主とする高分子系統と互いに比較すると、本考案が開示する電気化学反応構造体と封止構造体はさらに良好な粘着力を有することが可能であり、このため電池を屈曲させた後、構造体双方間の分離を引き起こしにくく、それによって電池の構造安定度及び安全性を向上させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
その中で、上記電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、当該第二高分子が上記高分子系統に占める重量百分率は０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
また本考案中で開示する第一高分子は、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、かつ第一高分子が高分子系統に占める重量百分率は、０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％である。線状高分子と比較すると、第一高分子は線状高分子には分類されず、構造上、第一高分子は分岐高分子、架橋高分子、網状高分子、梯子状高分子又は上記高分子の誘導体に近いため、線状高分子及び第一高分子が混合されている高分子系統については、第一高分子のアミド基、イミノ基及びカルボニル基は、電気化学反応構造体と封止構造体の分子結合力を強化させることができる。さらに詳しく説明すると、電気化学反応構造層の高分子系統中には、従来の線状高分子のほか、例えば、ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）（これに限定されない）がアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有する第一高分子を含み、例えば梯子状高分子であることができ、これに限定されない。ここではポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）を例にとって説明する。
引き続き、図１を参照されたい。電気化学反応構造体４と封止構造体２の２つの集電基板２２１、２２２を粘着させたい場合、その中で、集電基板２２１、２２２は金属基板であり、かつ金属は、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどであることができる。ただしこれらに限定されず、電気化学反応構造体４と集電基板２２１、２２２（例えば、銅箔、アルミニウム箔）の粘着界面（内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ）上で、線状高分子（例えば、ＰＶＤＦ）のフッ素原子と集電基板２２１、２２２の分子結合のほか、同時に第一高分子の存在により発生した梯子状高分子の窒素原子、アミド結合、イミノ結合及びカルボニル結合は、電気化学反応構造体４と封止構造体２中の集電基板２２１、２２２の間の粘着力に対して、直接かつ顕著な影響を持つ。このほか、上記ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ，ＰＩ）及びその誘導体は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、かつ第二高分子が電気化学反応構造体の高分子系統内に占める重量百分率は０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％である。上記第一高分子に類似して、第二高分子は線状高分子ではなく、また主に分岐高分子、架橋高分子、網状高分子、梯子状高分子、上記高分子の誘導体、又は上記各種材料の組み合わせである。例を挙げて説明すると、第二高分子の材料は、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル酸樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）及び上記組み合わせから選択され、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）及びその誘導体の梯子状高分子から選択され、その中で、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）及びその誘導体は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、又は上記材料の混合物であって良い。
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月27日(2020.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル電池であって、
高分子系統を有し、その中に線状高分子及び第一高分子を含む電気化学反応構造体と、
密封されており、かつ内部に２つの内表面及び囲繞空間を有し、これらの内表面は前記電気化学反応構造体と直接粘着されており、前記囲繞空間が前記電気化学反応構造体の収容に用いられる封止構造体と、を含み、
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体のこれらの内表面のうち少なくとも１つが前記第一高分子により直接粘着され、
当該第一高分子は線状高分子ではなく、
当該第一高分子は分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択され、
前記第一高分子はアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、
当該第一高分子が前記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であることを特徴とする、
フレキシブル電池。
【請求項２】
これらの内表面が前記電気化学反応構造体に対して集電を行うことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項３】
前記封止構造体が、互いに対応するように設置された２つの集電基板と、正投影方向上に少なくとも１つの前記集電基板の縁部に沿って設置され、かつ同時に２つの前記集電基板に粘着され、２つの前記集電基板の間に挟むように設置され、また２つの前記集電基板を互いに粘着させ、かつ２つの前記集電基板とともに前記囲繞空間を囲繞する樹脂フレームと、を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項４】
前記囲繞空間の頂部と底部は２つの前記内表面であり、かつ前記囲繞空間の側縁部が前記樹脂フレームの一部であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項５】
前記電気化学反応構造体と前記樹脂フレームが直接的に又は間接的に接続されていることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項６】
前記樹脂フレームが密閉された連続構造体又は裂け目を持たない不連続構造体であることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブル電池。
【請求項７】
前記電気化学反応構造体が前記封止構造体の２つの前記内表面に直接形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項８】
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体の２つの前記内表面は、さらに熱処理工程によって前記第一高分子を硬化させ、前記電気化学反応構造体を前記封止構造体に粘着させることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項９】
前記熱処理工程の加熱温度が１５０〜２５０℃又は１８０〜２２０℃であることを特徴とする請求項８に記載のフレキシブル電池。
【請求項１０】
前記電気化学反応構造体と前記封止構造体の２つの前記内表面は、さらに圧接処理工程によって、前記電気化学反応構造体を前記封止構造体に粘着させることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１１】
前記圧接処理工程の圧力値が４０〜１２０重量キログラム又は６５〜１１０重量キログラムであることを特徴とする請求項１０に記載のフレキシブル電池。
【請求項１２】
前記高分子系統はさらに線状高分子を含み、当該線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂粘着剤、エポキシ樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロースナトリウム、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及び上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１３】
前記第一高分子の材料がエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１４】
前記第一高分子がポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１５】
前記第一高分子がポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含むことを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１６】
前記電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、当該第二高分子が前記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項１７】
前記第二高分子が線状高分子ではないことを特徴とする請求項１６に記載のフレキシブル電池。
【請求項１８】
前記第二高分子が分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１６に記載のフレキシブル電池。
【請求項１９】
前記第二高分子の材料がエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子であることを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブル電池。
【請求項２０】
前記第二高分子がポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子であることを特徴とする請求項１８に記載のフレキシブル電池。
【請求項２１】
前記第二高分子がポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含むことを特徴とする請求項２０に記載のフレキシブル電池。
【請求項２２】
前記フレキシブル電池が液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又はコロイド／固体混合電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【請求項２３】
前記フレキシブル電池がフレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池であることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル電池。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フレキシブル電池に関し、特に、屈曲により引き起こされる電気化学反応構造体と封止構造体の分離を防ぐことができるフレキシブル電池を指す。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種電子装置が必然的に生まれ、これらの電子装置を、軽薄化の傾向にさらに適合させるため、電子装置内の空間分配が重要な課題となっており、非平面に設置可能な屈曲可能式電池がこの課題のための解決方法の１つをもたらす。しかし、屈曲の過程において、電気化学反応層と集電層に剥離が発生すると、電池構造の破壊をもたらし、安全性の問題の発生を引き起こす。
【０００３】
電池の特性からすると、活性材料層と集電層との間の粘着性が良ければ、電子とイオンの極層内における移動距離を有効に短縮可能であるとともに、極層内部の抵抗値を低下させ、電気化学の変換効率を引き上げる。さらに詳しく説明すると、活性材料層と集電層が緊密に粘着しているとき、電子及びイオンの移動距離が短縮され、各層の間のポートの阻害が低減され、さらにクーロン効率を向上させ、電池が充放電を繰り返した後でも、その電気容量を維持可能にする。このほか、活性材料層内の粘着剤の選択において、各層構造間の粘着状態に明らかに影響を及ぼすだけでなく、活性材料層内の活性材料の含有量及び分布を直接決定可能であり、活性材料と粘着剤の接続関係が良いほど、活性材料層内の活性材料の含有量と配列も理想的になり、当然のことながら電池の電気容量も引き上げることが可能である。
【０００４】
前述の観点のように、現在、一般的にリチウム電池の中にはポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、スチレンブタジエンゴム（ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ；ＳＢＲ）など柔軟性の高い粘着剤がよく使用されており、これらの粘着剤は構造上、線状構造に属するため、ＸＹ軸方向に相当良好な粘着効果を提供可能である。
しかし、上記粘着剤は、熱処理又は圧接処理を経た後、その高分子鎖が熱エネルギー、圧力の影響を受けることにより結晶化反応を起こしてしまう。言い換えると、上記粘着剤を添加してある活性材料層、集電層の間の界面上において、熱処理又は圧接処理後に結晶が発生することにより界面上の粘着力に影響を及ぼし、このほか、粘着剤本体の構造又は結晶構造が外からの力を受けて破壊されることで、活性材料の粘着能力を低下させ、さらに極層を乾燥させた後、容易にひびが発生し、ひいては活性材料層と集電層が分離するという状態が発生し、最終的に電子導電性の低下を引き起こし、電池の電気的効率の低下を招くほか、さらに電池の安全性に深刻な影響を与える。このほか、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）など三次元構造を有する粘着剤を完全に使用する場合、粘着効果を高めることは可能だが、高分子本体の三次元立体構造により剛性が高くなり過ぎ、柔軟性が不足するという問題を引き起こすため、電池屈曲の要求を満たすのは困難である。
【０００５】
上記内容に鑑み、本考案は上記従来技術の欠陥について、それらの問題を有効に克服するフレキシブル電池を提供する。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の主な目的は、アミド基、イミノ基及びカルボニル基の高分子を利用することにより高い分子結合力を提供し、電気化学反応構造体と集電層との間の弱い分子結合を改善したフレキシブル電池の提供である。これによりフレキシブル電池を屈曲した後に電気化学反応構造体と集電層において崩壊又は分離という状況が発生するのを防ぐことができるとともに、フレキシブル電池を屈曲した後も電子導電性を良好な状態に維持可能であることを確保する。
【０００７】
本考案のもう１つの主な目的は、電気化学反応構造体と封止構造体の接触表面上において、電気化学反応構造体の界面端に必ず一定量の第一高分子を含み、かつ第一高分子が高分子系統において占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であることを開示するフレキシブル電池の提供である。
【０００８】
本考案の別の目的は、集電層、即ち封止構造体の一部分を利用することにより、封止構造体と電気化学反応構造体の全体を粘着して単一構造にしたフレキシブル電池の提供である。これにより封止構造体と電気化学反応構造体の界面との間において、直接の化学的結合方式が一般的な物理的固定方式に取って代わり、これによって形成したフレキシブル電池はその屈曲の程度及び回数をさらに向上させることが可能である。
【０００９】
本考案の目的の１つは、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を含む高分子を添加することにより、線状高分子が熱処理工程又は加熱プレス工程後に結晶格子の規則正しい配列による高度結晶化状況の発生を低減するフレキシブル電池の提供である。
【００１０】
本考案の目的の１つは、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を含む高分子を添加することにより、フレキシブル電池全体の熱エネルギーに対する耐性を向上させることで、フレキシブル電池に熱処理工程又は加熱プレス工程を行う際、耐えることのできる熱処理温度を１８０℃より高くすることが可能なフレキシブル電池の提供である。
【００１１】
本考案の目的の１つは、開示するアミド基、イミノ基及びカルボニル基を含む高分子が線状高分子ではないフレキシブル電池の提供である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本考案は、封止構造体及び封止構造体に直接粘着された電気化学反応構造体を含み、上記電気化学反応構造体と封止構造体の２つの内表面のうち少なくとも１つが第一高分子により直接粘着され、その中で、第一高分子はアミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、かつ第一高分子が上記高分子系統に占める重量百分率が０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％であるフレキシブル電池を提供する。これにより、従来の線状高分子を主とする高分子系統と互いに比較すると、本考案が開示する電気化学反応構造体と封止構造体はさらに良好な粘着力を有することが可能であり、このため電池を屈曲させた後、構造体双方間の分離を引き起こしにくく、それによって電池の構造安定度及び安全性を向上させる。
【００１３】
その中で、これらの内表面は上記電気化学反応構造体に対して集電を行う。
【００１４】
その中で、上記封止構造体は、互いに対応するように設置された２つの集電基板と、正投影方向上に少なくとも１つの上記集電基板の縁部に沿って設置され、かつ同時に２つの上記集電基板に粘着され、２つの上記集電基板の間に挟むように設置され、また２つの上記集電基板を互いに粘着させ、かつ２つの上記集電基板とともに上記囲繞空間を囲繞する樹脂フレームと、を含む。
【００１５】
その中で、上記囲繞空間の頂部と底部は２つの上記内表面であり、かつ上記囲繞空間の側縁部は上記樹脂フレームの一部である。
【００１６】
その中で、上記電気化学反応構造体と上記樹脂フレームは直接的に又は間接的に接続されている。
【００１７】
その中で、上記樹脂フレームは、密封された連続構造体又は裂け目を持たない不連続構造体である。
【００１８】
その中で、上記電気化学反応構造体は、上記封止構造体の２つの上記内表面に直接形成されている。
【００１９】
その中で、上記電気化学反応構造体と上記封止構造体の２つの上記内表面は、さらに熱処理工程によって上記第一高分子を硬化させ、上記電気化学反応構造体を上記封止構造体に粘着させる。
【００２０】
その中で、上記熱処理工程の加熱温度は１５０〜２５０℃であり、かつ好ましい加熱温度は１８０〜２２０℃である。
【００２１】
その中で、上記電気化学反応構造体と上記封止構造体の２つの上記内表面は、さらに圧接処理工程によって上記電気化学反応構造体を上記封止構造体に粘着させる。
【００２２】
その中で、上記圧接処理工程の圧力値は４０〜１２０重量キログラム（ｋｇｆ）であり、かつ好ましい圧力値は６５〜１１０重量キログラム（ｋｇｆ）である。
【００２３】
その中で、上記高分子系統はさらに線状高分子を含み、上記線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、アクリル樹脂粘着剤、エポキシ樹脂、ポリエチレンオキシド、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロースナトリウム、スチレンブタジエンゴム、ポリアクリル酸メチル、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン及び上記の組み合わせから選択される。
【００２４】
その中で、上記第一高分子は、線状高分子ではない。
【００２５】
その中で、上記第一高分子は、分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択される。
【００２６】
その中で、上記第一高分子の材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子である。
【００２７】
その中で、上記第一高分子は、ポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子である。その中で、上記第一高分子は、ポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【００２８】
その中で、上記電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、当該第二高分子が上記高分子系統に占める重量百分率は０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％である。
【００２９】
その中で、上記第二高分子は、線状高分子ではない。
【００３０】
その中で、上記第二高分子は、分岐高分子及びその誘導体、架橋高分子及びその誘導体、網状高分子及びその誘導体、梯子状高分子及びその誘導体、並びに上記の組み合わせから選択される。
【００３１】
その中で、上記第二高分子の材料は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル及び上記の組み合わせから選択される網状高分子である。
【００３２】
その中で、上記第二高分子は、ポリイミド及びその誘導体の梯子状高分子である。
【００３３】
その中で、上記第二高分子は、ポリイミド及びその誘導体であり、かつ熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【００３４】
その中で、上記フレキシブル電池は、液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又はコロイド／固体混合電池である。
【００３５】
その中で、上記フレキシブル電池は、フレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本考案のフレキシブル電池の実施例の構造概略図である。
【考案を実施するための形態】
【００３７】
次に、本考案の目的、技術的内容、特徴及びそれが達成する効果をさらに理解しやすくするために、具体的な実施例を通じて詳しく説明する。
【実施例１】
【００３８】
まず図１を参照されたい。フレキシブル電池１は、電気化学反応構造体４及び封止構造体２を含み、封止構造体２は密封された構造で、その構造は袋体、箱体又はいずれの容器の形態でも良い。封止構造体２には、２つの集電基板２２１、２２２及び樹脂フレーム２４が含まれており、集電基板２２１、２２２は互いに対応するように設置され、また樹脂フレーム２４は正投影方向上に少なくとも１つの集電基板２２１又は２２２の縁部に沿って設置されるとともに、上記２つの集電基板２２１、２２２に直接的又は間接的に粘着され、樹脂フレーム２４は２つの集電基板２２１、２２２の間に挟まれるように設置されるとともに、２つの集電基板２２１、２２２を互いに粘着させている。
上記構造からわかるように、樹脂フレーム２４及び２つの集電基板２２１、２２２が構成する区域内には、囲繞区域が形成され、これにより、封止構造体２の内部は、２つの内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ及び囲繞空間Ｓを有する。その中で、囲繞空間Ｓの頂部、底部は上記２つの内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎであり、囲繞空間Ｓの縁部Ｓｓｉｄｅは樹脂フレーム２４の一部であり、例えば樹脂フレーム２４の内縁表面であっても良い。
【００３９】
その中で、封止構造体２の内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎは集電基板２２１、２２２の表面の一部であり、その機能は電気化学反応構造体４に対して集電を行うのに用いられる。樹脂フレーム２４は、封止構造体２の側縁部Ｓｓｉｄｅを完全に密封可能でなければならないため、樹脂フレーム２４は連続した構造体、又は裂け目を持たない不連続構造体である。
【００４０】
電気化学反応構造体４は、高分子系統を有し、それは第一高分子を含み、電気化学反応構造体４と封止構造体２の界面上において上記第一高分子を含む。例を挙げて説明すると、電気化学反応構造体４と封止構造体２の界面が電気化学反応系統内の活性材料である場合、第一高分子は活性材料中に混和されることによって活性材料層４２１、４２２、例えば、正極活性材料層又は負極活性材料層を形成する。また、フレキシブル電池１内に独立した電気的絶縁層４４を有する場合、第一高分子はその中に混和されることによって電気的絶縁層４４内の粘着剤の１つになることも可能である。ここで、上記電気的絶縁層４４は、例えばセラミックス隔離層、高分子隔離層、不織布隔離層、又は上記の組み合わせの構造であるが、これらに限定されない。
【００４１】
特定の電池化学系統構造において、例えば液体電解液の化学系統において、樹脂フレームの材質は、電解液と極性が相反する、又は反発し合う材料、例えばシリコン系、アクリル樹脂系又はエポキシ樹脂系などのコロイド材料を有することを推奨する。それによって、電解液を注入したときに樹脂フレーム本体の材料の特性が電解液に対して反発現象を起こすことで、電解液の汚染によって樹脂フレームの粘着能力が低下するという問題を防ぐことができる。
【００４２】
続いて、さらに各種の異なる電池系統について説明する。本考案は、液体電池系統、コロイド電池系統及び固体電池系統内の応用に分けることができる。例を挙げて説明すると、液体電池系統とコロイド電池系統については、第一高分子は主に電気的絶縁層内で粘着剤の用途として応用され、またコロイド電池系統と固体電池系統については、高分子系統中の第一高分子は電気的絶縁層で応用可能であるほか（特にコロイド電池系統及び隔離層を特定使用した固体電池系統）、さらに重要なのは、コロイド電池系統と固体電池中の電解質での応用であり、第一高分子を添加することで、イオンの電解質中の移動速度を加速し、さらにコロイド電解質及び固体電解質のイオン導電度を向上させる。
【００４３】
当然のことながら、上記すべての構造を例として、異なる活性材料、セラミックス材料又は高分子材料の特性と効果に基づいて、第一高分子のほか、各種電池系統中においてその電気化学反応構造体中の各部品は、第一高分子とその他の高分子を同じ比率又は異なる比率で配合することで、最良の効果を得ることができる。しかし最も重要なのは、図１に示した構造のように、封止構造体２の接触表面（例えば、内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ）上で、電気化学反応構造体４の界面端が一定量の第一高分子を必ず含むことである。
【００４４】
また本考案中で開示する第一高分子は、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を有し、かつ第一高分子が高分子系統に占める重量百分率は、０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％である。線状高分子と比較すると、第一高分子は線状高分子には分類されず、構造上、第一高分子は分岐高分子、架橋高分子、網状高分子、梯子状高分子又は上記高分子の誘導体に近いため、線状高分子及び第一高分子が混合されている高分子系統については、第一高分子のアミド基、イミノ基及びカルボニル基は、電気化学反応構造体と封止構造体の分子結合力を強化させることができる。さらに詳しく説明すると、電気化学反応構造層の高分子系統中には、従来の線状高分子（例えば、ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）（これに限定されない））のほか、アミド基、イミノ基及びカルボニル基を有する第一高分子を含み、例えば梯子状高分子であることができ、これに限定されない。ここではポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）を例にとって説明する。
引き続き、図１を参照されたい。電気化学反応構造体４と封止構造体２の２つの集電基板２２１、２２２を粘着させたい場合、その中で、集電基板２２１、２２２は金属基板であり、かつ金属は、銅、アルミニウム、ニッケル、ステンレスなどであることができる。ただしこれらに限定されず、電気化学反応構造体４と集電基板２２１、２２２（例えば、銅箔、アルミニウム箔）の粘着界面（内表面Ｓｕｐ、Ｓｄｏｗｎ）上で、線状高分子（例えば、ＰＶＤＦ）のフッ素原子と集電基板２２１、２２２の分子結合のほか、同時に第一高分子の存在により発生した梯子状高分子の窒素原子、アミド結合、イミノ結合及びカルボニル結合は、電気化学反応構造体４と封止構造体２中の集電基板２２１、２２２の間の粘着力に対して、直接かつ顕著な影響を持つ。このほか、上記ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ，ＰＩ）及びその誘導体は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド又は上記材料の混合物を含む。
【００４５】
上記は特定の材料によって説明しているが、実際のところ、線状高分子の特徴は、一定の柔軟性を有する線状高分子（ｌｉｎｅａｒ  ｐｏｌｙｍｅｒ）により組成可能なことであり、このため、線状高分子の材料は、ポリフッ化ビニリデン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｅｎｅ；ＰＴＦＥ）、アクリル樹脂粘着剤（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ  Ｇｌｕｅ）、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）、カルボキシメチルセルロースナトリウム（ｃａｒｂｏｘｙｍｅｔｈｙｌ  ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ；ＣＭＣ）、スチレンブタジエンゴム（ｓｔｙｒｅｎｅ−ｂｕｔａｄｉｅｎｅ；ＳＢＲ）、ポリアクリル酸メチル（ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリアクリルアミド（ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｍｉｄｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ；ＰＶＰ）及び上記の組み合わせから選択可能である。
【００４６】
また、上記の第一高分子は梯子状高分子を例にしているが、第一高分子が分岐高分子、架橋高分子、網状高分子で組成されている場合、参考にすることができる高分子材料は、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）及び上記の組み合わせである。
【００４７】
また、上記のとおり分岐高分子、架橋高分子、網状高分子又は梯子状高分子を主とする第一高分子により電気化学反応構造体４と封止構造体２の粘着力の向上を達成するほか、同等に重要なのは、本考案が開示するフレキシブル電池１は電気化学反応構造体４を封止構造体２に直接粘着させることである。言い換えると、電気化学反応構造体４と封止構造体２との間の接続関係は化学的結合であり、かつ集電基板２２１、２２２は即ち封止構造体２の一部分である。
一般的な従来の電池と比較すると（図示していない）、従来の電気化学反応構造体も集電基板と粘着しているが、封止材料が集電基板と単一構造になるように統合されていないため、集電基板と粘着している電気化学反応構造体及び封止材料との間の接続関係は真空排気方式によってフレキシブル電池構造全体を固定するという目的を達成している。しかし、従来のフレキシブル電池構造の中は真空方式によってのみフレキシブル電池の構造を固定しているため、封止状態が良くない、屈曲角度が大き過ぎる、屈曲回数が多すぎるなどの要素の影響を受けた場合、封止材料の真空状態が容易に破壊され、電池の電気的性能と安全性の要求に影響を及ぼし、同時に電池の外観上にも顕著なしわ、破損が発生することは、誰の目にも明らかである。
これに対して本考案が開示するフレキシブル電池１は、電気化学反応構造体４が封止構造体２中の集電基板２２１、２２２に直接粘着し、さらに粘着の方式は、化学的結合がこれまでの物理的接続に取って代わっており、かつ単に線状高分子を含む高分子系統と比較すると、線状高分子、分岐高分子、架橋高分子、網状高分子又は梯子状高分子が混和された高分子系統は、さらに強力な化学的分子結合力を提供可能であって、電気化学反応構造体４と封止構造体２の粘着効果を大幅に向上させる。
【００４８】
また本考案中で開示する電気化学反応構造体と封止構造体との間の粘着は、電気化学反応構造体を封止構造体に直接形成させることが可能なほか、熱処理工程、圧接処理工程又は加熱プレス処理工程によって電気化学反応構造体を封止構造体に粘着させることが可能である。しかし、どのような種類の粘着方式であっても、電気化学反応構造体内の高分子系統と封止構造体の内表面に化学的結合を発生させたい場合、高分子系統の高分子材料を硬化させることができるように、電気化学反応構造体と封止構造体に熱処理工程、圧接処理工程又は加熱プレス処理工程を必ず行わなければならない。
また従来の高分子系統と比較すると、従来の高分子系統は主に線状高分子が主であるため、硬化温度が通常低い（通常１２０〜１５０℃）が、本考案の高分子系統は非線状高分子を含んでいるため、熱処理工程の加熱温度を１５０℃〜２５０℃引き上げることが可能で、さらに好ましい加熱温度は１８０〜２２０℃である。また、熱処理工程で高分子系統を硬化させるのと同時に圧接処理工程を実施可能で、その中で圧接処理工程の圧力値は、４０〜１２０重量キログラム（ｋｇｆ）とすることができ、かつさらに好ましい圧力値は６５〜１１０重量キログラム（ｋｇｆ）である。当然のことながら、異なる材料の特性に基づいて、上記熱処理工程と圧接処理工程は単一の加熱プレス処理工程として統合することもでき、その温度と圧力条件はやはり上記範囲と同じである。
【００４９】
また、電気化学反応構造体内にはさらにもう１種の第二高分子を含み、かつ第二高分子が電気化学反応構造体の高分子系統内に占める重量百分率は０．０２ｗｔ．％〜７０ｗｔ．％である。上記第一高分子に類似して、第二高分子は線状高分子ではなく、また主に分岐高分子、架橋高分子、網状高分子、梯子状高分子、上記高分子の誘導体、又は上記各種材料の組み合わせである。例を挙げて説明すると、第二高分子の材料は、エポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ）、アクリル樹脂（Ａｃｒｙｌｉｃ  Ａｃｉｄ）、ポリアクリロニトリル（ｐｏｌｙａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ；ＰＡＮ）及び上記組み合わせから選択され、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）及びその誘導体の梯子状高分子から選択され、その中で、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）及びその誘導体は、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、又は上記材料の混合物であって良い。
【００５０】
電気化学反応構造体の高分子系統中に同時に第一高分子及び第二高分子を含む場合、第一高分子と第二高分子はともに線状高分子ではなく、異なる電気化学反応（例えば活性材料の種類、隔離系統など）に基づき、高分子系統中の第一高分子と第二高分子は同じ高分子材料とすることができるが、第一高分子と第二高分子が高分子系統に占める重量百分率は同じとは限らない。当然のことながら、第一高分子と第二高分子は異なる高分子材料とすることも可能であり、かつ両者の重量百分率も制限を受けない。このほか、第二高分子の熱処理工程、圧接処理工程の条件も、上記第一高分子の条件と同じである。
【００５１】
最後に、本考案が開示するすべての構造、すべての材料及びすべての工程は、各種の電池系統、例を挙げて説明すると、液体電池、コロイド電池、固体電池、液体／コロイド混合電池、液体／固体混合電池、又はコロイド／固体混合電池、また或いはいわゆるフレキシブルリチウム電池、フレキシブルリチウムイオン電池、フレキシブルリチウムポリマー電池、フレキシブルリチウム金属電池、フレキシブルリチウムセラミックス電池、又はフレキシブルリチウム金属セラミックス電池に適用される。
【００５２】
上記の内容は、本考案の好ましい実施例のみを記載したものであり、本考案実施の範囲を限定するために用いるものではない。故に、本考案の「実用新案登録請求の範囲」に基づいて行われた均等な変化又は修飾は、すべて本考案の保護範囲内に含まれるものとする。
【符号の説明】
【００５３】
１  フレキシブル電池
２  封止構造体
２２１  集電基板
２２２  集電基板
２４  樹脂フレーム
４  電気化学反応構造体
４２１  活性材料層
４２２  活性材料層
４４  電気的絶縁層
Ｓ  囲繞空間
Ｓｕｐ  内表面
Ｓｄｏｗｎ  内表面
Ｓｓｉｄｅ  側縁部